De acordo com a página "Pergunte a um cientista" de Newton, as mudanças de fase exotérmica são aquelas que liberam energia ou calor, como água líquida que se transforma em gelo ou vapor de água condensando-se em água líquida. A Scientific American explica que o congelamento da água em gelo é reconhecido como um processo exotérmico; é o processo oposto ao derretimento do gelo, que requer energia para ocorrer e, portanto, é endotérmico.
Química em About.com explica os processos endotérmicos e exotérmicos. Para determinar se uma mudança de fase é endotérmica ou exotérmica, considere os níveis de energia dos átomos nos estados inicial e final. Para uma reação exotérmica, os átomos no estado inicial têm mais energia, o que normalmente é indicado por maior energia cinética. Por exemplo, a água se move mais do que o gelo porque as moléculas da água têm mais energia cinética. Da mesma forma, as moléculas de água no vapor d'água se movem ainda mais do que na água líquida. Para condensar o vapor de água em água, as moléculas devem perder energia.
A Química da About.com afirma que a maioria das reações exotérmicas, ao contrário das mudanças de fase, resulta em maior entropia nos produtos. Um exemplo de reação exotérmica que não é uma mudança de fase é a combustão. Após a queima da madeira, o resultado é muito menos ordenado do que os reagentes que entraram na reação, de acordo com a Scientific American. No entanto, o gelo é mais ordenado do que a água líquida, então a melhor maneira de determinar se uma reação é exotérmica é determinar se energia ou calor é liberado durante a reação ou mudança de fase.